Redes sem fio – Como funcionam?

Saiba como funcionam as Redes sem fio.

Para melhor entendimento antes de ler sobre como funcionam as Redes sem fio veja primeiro os artigos sobre O que são Redes locais?, O que é uma Rede Metropolitana? e O que são Redes Geograficamente distribuídas?

Redes sem fioA comunicação digital sem fios não é uma ideia nova. Em 1901, o físico italiano Guglielmo Marconi demonstrou como funcionava um telégrafo sem fio que transmitia informações de um navio para o litoral por meio de código morse (afinal de contas, os pontos e traços são binários). Os modernos sistemas digitais sem fios têm um desempenho melhor, mas a ideia básica é a mesma.

Em uma primeira aproximação, redes sem fios podem ser divididas em três categorias principais:

1. Interconexão de sistemas.
2. LANs sem fios.
3. WANs sem fios.

Interconexão de sistemas

A interconexão de sistemas significa interconectar os componentes de um computador usando rádio de alcance limitado. Quase todo computador tem um monitor, um teclado, um mouse e uma impressora, conectados por cabos à unidade principal. É tão grande o número de novos usuários que enfrentam grande dificuldade para conectar todos os cabos aos pequenos orifícios corretos (embora em geral eles sejam codificados com cores) que a maioria dos fabricantes de computadores oferece a opção de enviar um técnico à casa do usuário para fazê-lo.

Rede sem fios de alcance limitado chamada Bluetooth

Consequentemente, algumas empresas se uniram para projetar uma rede sem fios de alcance limitado chamada Bluetooth, a fim de conectar esses componentes sem a utilização de fios. A rede Bluetooth também permite a conexão de câmeras digitais, fones de ouvido, scanners e outros dispositivos a um computador, simplesmente trazendo-os para dentro do alcance da rede. Nada de cabos, nada de instalação de drivers; basta juntá-los, ligá-los e eles funcionarão. Para muitas pessoas, essa facilidade de operação é uma grande vantagem.
Em sua forma mais simples, as redes de interconexão de sistemas utilizam o paradigma de mestre escravo da Figura 1(a). A unidade do sistema é normalmente o mestre, comunicando-se com o mouse, o teclado etc., que atuam como escravos. O mestre informa aos escravos que endereços usar, quando eles podem transmitir, por quanto tempo podem transmitir, que frequências podem usar e assim por diante.

LANs sem fios (redes sem fio)

A próxima etapa em redes sem fios são as LANs sem fios (redes sem fio). Elas são sistemas em que todo computador tem um modem de rádio e uma antena por meio dos quais pode se comunicar com outros sistemas. Frequentemente, existe uma antena no teto que permite a comunicação das máquinas, como mostra a Figura 1(b). Porém, se os sistemas estiverem próximos o bastante, eles poderão se comunicar diretamente um com o outro em uma configuração não hierárquica. As LANs sem fios estão se tornando cada vez mais comuns em pequenos escritórios e nos lares, onde a instalação da Ethernet é considerada trabalhosa demais, bem como em antigos edifícios comerciais, cantinas de empresas, salas de conferências e outros lugares. Existe um padrão para LANs sem fios, chamado IEEE 802.11, que a maioria dos sistemas implementa e que está se tornando bastante difundido.

Figura 1 Configuração da Bluetooth LAN redes sem fio
Figura 1 (a) Configuração da Bluetooth (b) LAN sem fios

O terceiro tipo de rede sem fio

O terceiro tipo de rede sem fio é usada em sistemas geograficamente distribuídos. A rede de rádio utilizada para telefonia celular é um exemplo de sistema sem fio de baixa largura de banda. Esse sistema já passou por três gerações. A primeira geração era analógica e usada apenas para voz. A segunda geração era digital e apenas para voz. A terceira geração é digital e se destina a voz e dados. Em certo sentido, as redes celulares sem fios são semelhantes às LANs sem fios, exceto pelo fato de que as distâncias envolvidas são muito maiores e as taxas de bits muito mais baixas.
As LANs sem fios podem operar em velocidades de até 50 Mbps, sobre distâncias de dezena s de metros. Os sistemas celulares operam abaixo de 1 Mbps, ma s a distância entre a estação base e o computador ou telefone é medida em quilômetros, e não em metros.

Redes sem fio geograficamente distribuídas

Além dessas redes de baixa velocidade, também estão sendo desenvolvidas redes sem fio geograficamente distribuídas de alta largura de banda. O enfoque inicial é o acesso à Internet de alta velocidade sem fios a partir dos lares e de empresas comerciais, sem a utilização do sistema de telefonia. Esse serviço é chamado com frequência serviço de distribuição local multiponto.
Também foi desenvolvido um padrão para esse serviço, chamado IEEE 802.16.

Quase todas as redes sem fios se conectam à rede de fiação em algum ponto, a fim de fornecer acesso a arquivos, bancos de dados e à Internet. Existem muitos modos de realizar essas conexões, dependendo das circunstâncias.

Exemplo:

Na Figura 2 (a), representamos um avião com várias pessoas utilizando modems e telefones instalados nos assentos para se comunicar com o escritório. Cada chamada é independente das outras. Porém, uma opção muito mais eficiente é a LAN móvel da Figura 2 (b). Aqui, cada assento é equipado com um conector Ethernet, ao qual os passageiros podem conectar seus computadores. Um único roteador na aeronave mantém um link de rádio com algum roteador no chão, trocando os roteadores à medida que o voo prossegue. Essa configuração é simplesmente uma LAN tradicional, exceto pelo fato de que sua conexão para o mundo exterior é um link de rádio, em vez de uma linha de fiação.

Figura 2 Computadores móveis individuais Uma LAN móvel - redes sem fio
Figura 2. (a) Computadores móveis individuais (b) Uma LAN móvel

Muitas pessoas acreditam que as redes sem fios são a onda do futuro (por exemplo, Bi et al., 2001;
Leeper, 2001; Varshey e Vetter, 2000), mas existe pelo menos uma voz discordante. Bob Metcalfe, o inventor da Ethernet, escreveu: “Os computadores móveis sem fios são co mo banheiros móveis sem tubulação — verdadeiros penicos portáteis. Eles serão comuns em veículos, construções e em shows de rock. Meu conselho é que as pessoas instalem a fiação em suas casas e fiquem lá” (Metcalfe, 1995).

Fonte: Livro Redes de computadores Quarta edição Andrew S. Tanenbaum

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Chefe de Redação
Chefe de RedaçãoAnalista de Sistemas
Nome Domingos, formado em Análise e Desenvolvimento de Sistemas, amante da tecnologia e trabalha com desenvolvimento de sites/blogs em wordpress
Cidade: Rio de Janeiro

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